[0001] 本发明涉及充电设备技术领域，具体涉及一种充电柜。

[0002] 电动车得到越来越广泛的应用。但是电动车的续航受到电池容量和充电时间的影响。目前出现了采用自动化的充电柜来进行电池更换的服务。充电柜由于长期的提供充电业务和更换业务，充电柜内的环境、温度等特征会产生变化，造成一定的火灾隐患。由于自动化的充电柜无人值守，因此火灾发生时不能及时的发现并抢救，容易造成生命财产损失。

[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种充电柜，可以实现火灾预警和高效灭火，提高充电柜的安全性。

[0004] 本公开提供了一种充电柜，包括：

[0005] 控制面板，用于人机交互；

[0006] 柜体，设置有多个电池仓，所述电池仓内设置有充电插头，适于与电池连接进行充电；

[0007] 多个充电机，设置于所述柜体内，分别与不同的电池仓连接；

[0008] 控制系统，包括主控板和锁控板，所述锁控板分别设置于不同的电池仓的背面，适于控制对应的电池仓的打开和关闭；

[0009] 消防系统，包括探测器和灭火器；

[0010] 其中，所述探测器适于监测所述充电柜的环境数据，根据所述环境数据发出预警信号并控制灭火器的启动。

[0011] 优选地，所述柜体包括由上到下依次设置的第一空间、第二空间和第三空间；

[0012] 其中，所述控制面板和主控板设置于所述第一空间，所述充电机和探测器设置于所述第二空间，所述电池仓和锁控板设置于所述第三空间。

[0013] 优选地，所述电池仓设置为倾斜的容置空腔，其中所述电池仓的外端面高于所述电池仓的内端面。

[0014] 优选地，多个所述电池仓成矩阵排列。

[0015] 优选地，在相邻的两列电池仓之间设置有多对所述灭火器，相邻的灭火器的灭火口相对设置。

[0016] 优选地，在纵向方向上相邻的灭火器的灭火口相对设置。

[0017] 优选地，所述控制系统还包括通讯控制板，适于对外进行交互。

[0018] 优选地，所述柜体的背部还设置有柜门，所述柜门设置有进气格栅，适于排风。

[0019] 优选地，所述消防系统还包括：

[0020] 供电电源，所述供电电源为所述消防系统供电。

[0021] 优选地，所述充电柜还包括：

[0022] 风扇，设置于所述柜体内，适于为所述充电柜散热；

[0023] 移动轮，设置于所述柜体的底部，适于移动所述充电柜。

[0024] 优选地，电池结构含有泄压阀，电池出现故障后泄压阀自动顶出，排出气体，消防系统探测器探测到气体，进行报警、传输故障数据。

[0025] 本公开提供了一种充电柜，内部设置有消防系统，通过利用消防系统内的探测器监测充电柜的环境数据，根据监测的数据发送预警信号并控制灭火器的开启。本公开可以实现火灾预警和高效灭火，提高充电柜的安全性。附图说明

[0026] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

[0027] 图1是本发明实施例的充电柜的立体示意图一；

[0028] 图2是本发明实施例的充电柜的立体示意图二；

[0029] 图3是本发明实施例的消防系统的示意图；

[0030] 图4是本发明实施例的消防系统的控制流程图。

[0031] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

[0032] 此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

[0033] 除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

[0034] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0035] 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036] 下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

[0037] 为解决电动车电池的续航问题，出现了越来越多的智能充电柜，以实现快速更换电池。随着充电柜的长期使用，充电柜存在一些潜在的安全隐患，基于充电柜存在的安全隐患问题，本公开提出了一种自带消防系统的充电柜，可以实现早期火灾感知、智能判断、提前干预并高效灭火。

[0038] 图1和图2是本发明实施例的充电柜的立体示意图。如图1和图2所示，充电柜包括柜体1、控制面板2、充电机3、以及控制系统4和消防系统5。控制面板2适于进行人机交互。充电机3与电池仓6连接，通过控制系统4的控制为电池仓内的电池进行充电。充电柜进行充电过程可能会出现过充和短路，充电柜内的环境数据产生变化。消防系统5通过监测充电柜内产生变化的环境数据，判断监测到的环境数据是否超过预设的环境数据；当超过时，消防系统5向控制系统4发出预警信号并控制消防系统5内的灭火器进行灭火，可以及时有效的避免火灾的发生。

[0039] 其中，充电柜的柜体1设置为由上到下的三个容纳空间，分别为第一空间A、第二空间B和第三空间C。第一空间A位于柜体1的顶部，控制面板2设置于第一空间A内，其显示屏在所述柜体1的正面露出，适于进行人机交互。控制面板2是输入输出设备。本实施例中，控制面板2采用的是液晶显示触摸屏，可以方便用户进行操作，其安装方便，减小了柜体1的占用面积。多个充电机3设置于第二空间B内，分别与对应的电池仓连接，可以同时为多个电池进行充电。充电机3是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。它采用恒流、恒压、小恒流智能三个阶段充电方式，具有充电效率高，操作简单，重量轻，体积小等特点。

[0040] 第三空间C内设置有多个电池仓6，每个电池仓6内设置有充电插头7，适于与电池连接进行充电。多个所述电池仓6以矩阵形式进行排列。每个所述电池仓6设置为与柜体1成一定倾斜角度的容置空腔，电池仓6的外端面高于电池仓6的内端面，即电池仓6设置为内低外高的结构。电池仓6的内低外高结构可以使用户在取放电池时，具有一定的舒适度，同时，也可以使得电池在充电过程中具有一定的稳定性。进一步地，电池仓6的容置空腔与电池的外形结构相匹配，能够更好的容纳电池，使电池与电池仓6内的连接器连接时，更加快速、准确。电池仓6内还设置有充电插头7(图中未示出)，充电插头7与电池上的充电插座相匹配。电池仓6设置于第三空间C内，靠近地面，可以方便用户进行电池的更换，同时也可以使得柜体1的重心下降，能够比较稳定的置于地面上。每个电池仓6的充电插头7与对应的充电机3连接，通过控制系统4控制充电机3为相应的电池仓6内的电池充电。

[0041] 控制系统4包括主控板41、锁控板42和通讯控制板43。主控板41设置在第一空间A内，用于控制充电柜内相应的控制动作，包括电池仓6的开启，充电机3充电等。通讯控制板43也设置于第一空间A内，适于和手机APP或者服务器等进行交互。通讯控制板43分有线通讯控制板和无线通讯控制板。本实施例中使用的通讯控制板43为带有安卓系统的控制板，具有开放性和丰富的硬件，方便开发。锁控板42的数量与电池仓6的数量一一对应，每个锁控板42设置在对应的电池仓6的背面。锁控板42是针对智能快递柜行业应用开发的接口扩展板，主要功能是实现电控锁控制、电控锁状态检测、门磁检测等。主控板41通过控制不同的锁控板42以实现控制不同的电池仓6的打开和关闭。

[0042] 消防系统5的示意图如图3所示，消防系统5包括数据转换器51、探测器52和灭火器53。探测器52分别与数据转换器51和灭火器53连接。在一个可选的实现方式中，可以采用充电柜的电源为消防系统5供电，实现数据转换器51的通讯功能以及探测器52的监测和控制功能。在另一个可选的实现方式中，可以为消防系统5设置独立的供电电源，方便为消防系统供电，这样，即使充电柜电源出现故障，也不会妨碍消防系统工作，最大程度的保证安全性。本实施例中的供电电源采用的是直流48V供电电源，通过电源模块转换为探测器52的额定工作电压。探测器52也称探测控制器，设置于柜体1的第二空间B内，探测器52包括探测功能和控制功能。具体地，探测功能包括火灾全周期监测功能，实时采集环境数据、温度数据与火焰数据，可以早期发现火灾隐患并发出预警信号。探测器52的控制功能包括当探测到火灾发生时及时启动灭火器53进行灭火，消除安全隐患。本实施例所使用的探测器型号为烟台创为CW1160-02，是电池箱内部专用火灾防控的智能化探测器。它可以探测动力电池箱动力电池内短路、过充过放和外短路导致的热失控之前所产生的烟雾、特殊气体、温度变化，利用专有技术(动力电池热失控模型)实时判断燃烧阶段，通过自成系统实现火灾自动预警与手动控制；实现早期火灾感知和智能判断并提前干预达到高效灭火。紧急情况时，探测器根据预置逻辑，实施自动控制灭火。探测器52的通信总线为CAN总线，通过数据转换器
51可将探测器52输出的CAN总线数据转为RS485总线数据。CAN总线特点：(1)数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在134us通信；(2)多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞；(3)通信距离最远可达
10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M)；(4)CAN总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。RS485总线采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mv的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。CAN总线的高速率以及长距离小数据量的特点以及RS485的远距离恢复信号的特点，使得充电柜在发生火灾时，可以方便向控制系统4传输数据，使得探测器52的测量信息、预警状态、火灾信息等现场数据发送到服务器，及时的通知相关人员进行处理。多对灭火器53设置在第三空间C内相邻的两列电池仓6之间，相邻的灭火器53的灭火口相对设置。本实施例中，设置有两对灭火器53，在纵向方向上相邻的灭火器
53的灭火口相对设置。灭火器53的灭火口相对设置可以快速地对充电柜进行灭火。具体地，消防系统5的控制流程如图4所示，首先，探测器监测充电柜内的环境数据；然后，判断监测到的环境数据是否超过预设的环境数据；当超过时，探测器发出预警信号并控制灭火器进行灭火；未超过时，探测器继续监测。

[0043] 在一个可选地实施例中，当充电柜的第三空间C内为多个纵向密闭空间时，对于每个密闭空间分别设置的灭火器53，需要在每个密闭空间内分别设置一个探测器52，用于监测所在密闭空间内的环境数据和控制灭火器53的开关。

[0044] 优选地，充电柜还设置有柜门8、风扇9和移动轮10。柜门8设置于柜体1的背部，便于充电柜的安装和维护人员进行维护。柜门8上设置有进气格栅，适于进行通风和散热。风扇9设置于所述柜门8的两侧，风扇9主要用于抽气。关上柜门8后，风扇9与探测器52位置相近，便于探测器52进行准确的测量。充电柜还可与风扇9联动控制，当探测器52探测到火灾发生时，控制风扇9关闭，充电机3和供电电源等装置断开，待风扇9静止后，灭火器53开始启动进行灭火。移动轮10设置于所述柜体1的底部，适于移动所述充电柜。

[0045] 优选地，电池结构还含有泄压阀，与消防系统配套存在，电池出现故障后电池上面泄压阀就会自动顶出，排出气体，被消防系统的探测器探测到，进行报警、传输故障数据；正常情况下泄压阀是关闭的，只有出现故障的时候才自动打开。

[0046] 本公开提供了一种充电柜，内部设置有消防系统，通过利用消防系统内的探测器监测充电柜的环境数据，根据监测的数据发送预警信号并控制灭火器的开启。本公开可以实现火灾预警和高效灭火，增加了充电柜的安全防护。

[0047] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。